遺傳學(xué)研究性教學(xué)示范課程的實踐與體會論文
遺傳學(xué)作為生命科學(xué)本科階段所要學(xué)習(xí)的一門基礎(chǔ)的專業(yè)必修課程，遺傳學(xué)課程建設(shè)情況、教學(xué)水平和研究水平， 是衡量生物學(xué)相關(guān)學(xué)科、專業(yè)整體水平的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。因此， 加強遺傳學(xué)課程的建設(shè)與教育教學(xué)創(chuàng)新， 是高校學(xué)科建設(shè)的重要內(nèi)容。本文總結(jié)了我校在遺傳學(xué)研究性教學(xué)示范課程建設(shè)方面的一些探索性工作，旨在與廣大同行進行交流與探討。
由于現(xiàn)代生物學(xué)的飛速發(fā)展，遺傳學(xué)尤其是分子遺傳學(xué)部分的內(nèi)容更新很快，單純依靠教科書乃至?xí)緟⒖紩紩簧现R更新的速度；另外，遺傳學(xué)的研究領(lǐng)域?qū)拸V，與眾多學(xué)科交叉融合，形成了許多分支學(xué)科。因此，繼續(xù)采用老師講學(xué)生被動學(xué)的模式進行遺傳學(xué)的教學(xué)已不能滿足遺傳學(xué)飛速發(fā)展的需要，在遺傳學(xué)的教學(xué)中開展研究性教學(xué)勢在必行。
研究性課程以其獨特的創(chuàng)新品格和實踐魅力，深受課程研制者和實踐者所關(guān)注，成為二期課改的亮點，但同時它又是當(dāng)前課改的難點。為搞好我校遺傳學(xué)課程的研究性教學(xué)，我們進行了如下的探索：
一、對課程體系和教學(xué)內(nèi)容進行整合和優(yōu)化
遺傳學(xué)是我校生命科學(xué)學(xué)院的主干課程，包括《遺傳學(xué)》和《遺傳學(xué)實驗》兩門獨立課程，《遺傳學(xué)》的教學(xué)課時數(shù)是54學(xué)時（3個學(xué)分），《遺傳學(xué)實驗》的課時是36學(xué)時（1個學(xué)分）。但是遺傳學(xué)的教學(xué)內(nèi)容幾乎涉及到了遺傳學(xué)科的方方面面，這就造成了知識容量大而課時少的矛盾；其次，隨著學(xué)校教育體制的改革和辦學(xué)方向的戰(zhàn)略性調(diào)整，生命科學(xué)院由原來單純的師范專業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在的生物教育專業(yè)、生物技術(shù)專業(yè)、生物工程專業(yè)和海洋專業(yè)，同時還有國家理科基地；另外，遺傳學(xué)的授課對象除了生命科學(xué)院的各專業(yè)學(xué)生外，還有中北學(xué)院和強化部的學(xué)生。由于各專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)有所側(cè)重，學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和專業(yè)基礎(chǔ)差異較大。因此，遺傳學(xué)的教學(xué)工作面臨著許多困難與挑戰(zhàn)。
根據(jù)遺傳學(xué)的學(xué)科特色和遺傳學(xué)教學(xué)的實際需要，我們對國內(nèi)外目前比較普遍使用的遺傳學(xué)教材的內(nèi)容體系進行了系統(tǒng)的比較和研究，對本校生物專業(yè)已修完遺傳學(xué)課程的本科生和研究生進行了訪談，對中學(xué)的新課改，以及中學(xué)的生物學(xué)教學(xué)要求進行了調(diào)研，聽取他們對高校遺傳學(xué)教材體系構(gòu)建和遺傳學(xué)教學(xué)過程的建議和要求。在此基礎(chǔ)上，我們編寫了《遺傳學(xué)》和《遺傳學(xué)實驗》兩部教材，由科學(xué)出版社于2013年6月出版發(fā)行，這兩部教材都被遴選為南京師范大學(xué)重點教材。
新編教材在保持現(xiàn)有教材風(fēng)格和優(yōu)點的基礎(chǔ)上，通過全體編著人員的共同努力，形成了如下特色：
�。ㄒ唬┩癸@遺傳學(xué)的學(xué)科特色，凡是在其他相關(guān)教材中應(yīng)該闡述清楚的內(nèi)容均不列入本教材，例如，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞分裂、DNA的結(jié)構(gòu)、DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程等。
（二）以基因為主線，按照基因概念的形成和發(fā)展的順序，系統(tǒng)介紹基因的結(jié)構(gòu)、功能、定位、重組、突變、基因工程和調(diào)控等核心內(nèi)容。
�。ㄈ┻B鎖與交換是整個遺傳學(xué)的靈魂。本教材以最大的篇幅對連鎖與交換的概念、連鎖與交換規(guī)律、連鎖與交換的證據(jù)、連鎖與交換的意義、連鎖遺傳分析、連鎖遺傳圖的繪制、真核生物的連鎖與交換、細(xì)菌和噬菌體的連鎖與交換、真菌的連鎖與交換等內(nèi)容進行了比較全面和系統(tǒng)的闡述。
�。ㄋ模┗蚨ㄎ皇茄芯炕蚬δ芎瓦M行遺傳操作的關(guān)鍵，本教材將其獨立成章，對各種遺傳標(biāo)記和基因定位的常規(guī)技術(shù)和方法進行歸納和介紹，不僅使學(xué)生明確相關(guān)概念，同時了解各種基因定位方法。
�。ㄎ澹┟系聽柖墒沁z傳學(xué)科的基石，但是由于當(dāng)時理論和技術(shù)的局限，孟德爾的假說也存在許多缺陷，為了幫助學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)孟德爾的遺傳規(guī)律，同時將細(xì)胞遺傳學(xué)與現(xiàn)代遺傳學(xué)密切地聯(lián)系在一起，在介紹孟德爾遺傳規(guī)律之后，進一步對孟德爾的遺傳規(guī)律進行了補充和發(fā)展。
�。┘�(xì)胞遺傳和分子遺傳是遺傳學(xué)科的兩條主線，本教材對這兩部分內(nèi)容都進行了擴充。在細(xì)胞遺傳學(xué)部分加入了“核型與核型分析”的內(nèi)容，在分子遺傳學(xué)部分加入了“基因組與基因組學(xué)”、“蛋白質(zhì)組與蛋白質(zhì)組學(xué)”和“生物信息學(xué)”等內(nèi)容。
�。ㄆ撸┪覀儗W(xué)習(xí)和掌握遺傳學(xué)知識的目的，除了開發(fā)和利用基因資源為人類服務(wù)之外，還應(yīng)該加強遺傳保護，減緩重要遺傳資源衰退或滅絕的速度，保持遺傳多樣性。因此，在本教材中引入“保護遺傳學(xué)”這一章，增強學(xué)生保護遺傳資源的意識。
（八）《遺傳學(xué)實驗》教材的內(nèi)容選擇和實驗安排緊扣《遺傳學(xué)》教材的知識體系，實驗內(nèi)容涵蓋細(xì)胞遺傳、分子遺傳、群體遺傳、數(shù)量遺傳、人類遺傳、動物遺傳、植物遺傳、微生物遺傳等不同領(lǐng)域，各個實驗的取材方便，操作簡潔，涉及的內(nèi)容與日常生活息息相關(guān)。
二、將創(chuàng)造性和自主性學(xué)習(xí)的要求貫穿于整個教學(xué)過程中
在研究性教學(xué)中，教師不僅要傳授知識，而且要遵循認(rèn)知規(guī)律，以學(xué)生為中心，設(shè)計教學(xué)過程、提供教學(xué)資源、提供學(xué)習(xí)建議，對整個學(xué)習(xí)過程進行控制，關(guān)鍵環(huán)節(jié)上對學(xué)生進行啟發(fā)、激勵、引導(dǎo)和指導(dǎo)，并及時對學(xué)習(xí)效果進行評價，使學(xué)生從理解和接受式的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樘剿骱脱芯渴降淖灾鲗W(xué)習(xí)。
為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和對遺傳學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，在每章開始之前都向?qū)W生提出一些前瞻性問題，讓學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)和學(xué)校數(shù)據(jù)資源進行預(yù)習(xí)，在課堂教學(xué)中對一些熱點問題進行隨堂討論，在每章結(jié)束之后布置一些重點問題讓學(xué)生進行探究，使學(xué)生的學(xué)習(xí)不再是死記硬背，而是主動地去進行探索。
三、精選實驗內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和研究熱情
遺傳實驗課程歷史悠久，隨著科技的進步和科學(xué)的發(fā)展，實驗內(nèi)容在不斷地擴充、更新與深化，但是，在遺傳史上的一些經(jīng)典實驗仍然需要保留，因為這些實驗的原理和設(shè)計精髓對現(xiàn)代生物學(xué)研究仍然有著不可替代的科學(xué)意義。然而，遺傳學(xué)實驗課的學(xué)時數(shù)又很少，如何解決這個矛盾？在遺傳學(xué)實驗課程的教學(xué)中，我們主要進行了如下的探索：
�。ㄒ唬┚x經(jīng)典實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
像果蠅的雜交這樣的傳統(tǒng)實驗，它的實驗原理和設(shè)計精髓對現(xiàn)代生物學(xué)研究仍然有著不可替代的科學(xué)意義，因此仍然需要保留，但是我們絕對不能像以前那樣，讓學(xué)生一步步地按照實驗教材的步驟去操作、去驗證，學(xué)生能夠發(fā)揮創(chuàng)造性的機會很小，而且有些學(xué)生可能在中學(xué)就做過了這樣的實驗。為了克服傳統(tǒng)實驗的不足，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和創(chuàng)新能力，我們只給學(xué)生提供果蠅品系和研究目標(biāo)，讓學(xué)生自己去設(shè)計實驗方案，在規(guī)定的時間內(nèi)自己確定研究進程，最終將整個研究過程形成一個綜合報告。經(jīng)過幾屆學(xué)生的實踐，我們發(fā)現(xiàn)效果非常好，學(xué)生可以選擇不同的雜交方式、選擇不同的基因去進行分析，既驗證了相關(guān)的遺傳理論，又發(fā)揮了自己的創(chuàng)造性。
（二） 注重綜合性實驗，強化操作能力
綜合性實驗教學(xué)是指實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關(guān)的其它課程多個知識點的實驗， 要求學(xué)生綜合已學(xué)的知識來設(shè)計和操作實驗。主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、實驗動手能力、數(shù)據(jù)處理能力、查閱資料能力以及運用多學(xué)科知識解決問題的能力， 學(xué)會應(yīng)用不同的方法和技術(shù)來完成預(yù)定的實驗內(nèi)容。在研究性遺傳學(xué)實驗示范課程的.教學(xué)中，我們設(shè)計了多個綜合性實驗，例如， “人類基因組DNA 的檢測與分析”實驗，推薦學(xué)生用自己的指甲、口腔粘膜和毛囊作為材料，提取自己的基因組DNA，進行瓊脂糖凝膠電泳，應(yīng)用圖像分析軟件對照片上的圖形進行測量，構(gòu)建DNA的片段大小回歸方程，并且根據(jù)回歸方程計算出各未知DNA 的相對含量，比較和評價各種材料的實驗結(jié)果。因為是對自己的DNA 進行分析，所以學(xué)生對實驗的熱情都很高。
四、培養(yǎng)學(xué)生科技文獻(xiàn)獲取和利用能力
遺傳學(xué)的內(nèi)容更新很快，單純靠教科書和參考書，跟不上知識更新的速度，因此閱讀科技文獻(xiàn)成為獲取最新學(xué)術(shù)進展的最佳方法。另外，每個學(xué)生將來走向工作崗位后，都可能從事一定的科研或教學(xué)活動，利用科技文獻(xiàn)的機會是在所難免的。所以獲取和利用科技文獻(xiàn)的能力應(yīng)在大學(xué)階段得以充分培養(yǎng)。我們主要采取了如下措施：
（一）向?qū)W生介紹國內(nèi)外的一些與遺傳學(xué)相關(guān)的重要雜志名錄、科技文獻(xiàn)的檢索方法、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫及其使用方法等；
�。ǘ┮髮W(xué)生完成1篇課程論文。教師只提出論文的寫作和格式要求，但不擬定具體的題目，由學(xué)生根據(jù)自己的興趣或最關(guān)注的問題自定選題，然后查閱文獻(xiàn)，在課程結(jié)束之前，每個學(xué)生都必修提交1篇與遺傳學(xué)相關(guān)的綜述文章，并按照一定比例計入最終成績。
�。ㄈ┕膭顚W(xué)生參與遺傳學(xué)任課教師的課題，在老師指導(dǎo)下，積極申報江蘇省和南京師范大學(xué)的大學(xué)生實踐創(chuàng)新項目。在科研訓(xùn)練方面，已經(jīng)取得了理想的成果，每位遺傳學(xué)任課教師每年都指導(dǎo)由學(xué)生自動組成的課題組，成功申請了江蘇省和南京師范大學(xué)的大學(xué)生實踐創(chuàng)新項目，而且取得了很好的研究成果，已有多個課題組在國內(nèi)權(quán)威期刊上發(fā)表了相關(guān)的研究論文。
總之，通過遺傳學(xué)各任課教師的共同努力，我校的遺傳學(xué)研究性示范教學(xué)工作取得了明顯的成效，初步達(dá)到了創(chuàng)造性教與學(xué)的目的，教學(xué)質(zhì)量有了進一步的提高，為進一步做好我校的遺傳學(xué)教學(xué)工作、不斷提高我校的遺傳學(xué)教學(xué)質(zhì)量奠定了良好基礎(chǔ)。我校的遺傳學(xué)研究性示范教學(xué)實踐表明，高校的課程教學(xué)只有通過改革，緊跟社會和科學(xué)發(fā)展步伐，才能充滿生機活力，獲得教學(xué)雙贏。
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